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ELM Élément n° 59 sur 118

Praséodyme (Pr)

Le praséodyme se distingue par une combinaison de propriétés chimiques et optiques : ses composés peuvent teinter le verre, tandis que le métal entre dans certains alliages. Sa présence naturelle presque exclusivement sous la forme de l’isotope 141Pr rend aussi sa masse atomique particulièrement bien définie.

Par Claire Delmas · Mis à jour le

Fiche d’identité du praséodyme

Numéro atomique (Z)
59
Symbole
Pr
Masse atomique
140,90766 u
Masse molaire
140,90766 g/mol
Famille
Lanthanides
Période · groupe · bloc
6 · aucun (bloc f) · f
Configuration électronique
[Xe] 6s² 4f³
État à 20 °C
solide
Température de fusion
930,85 °C (1 204 K)
Température d’ébullition
3 519,85 °C (3 793 K)
Masse volumique
6,77 g/cm³
Électronégativité (Pauling)
1,13
Rayon atomique (van der Waals)
239 pm
1re énergie d’ionisation
5,464 eV
Affinité électronique
non mesuré
États d’oxydation
+3
Découverte
1885, par Carl Gustaf Mosander
Nom tiré de
jumeau, vert
Abondance dans l’eau de mer
6,4 × 10⁻⁷ mg/L
Numéro CAS
7440-10-0
Praséodyme : période 6, ligne des lanthanides, famille des lanthanides.
Pr
Électrons par couche : 2 · 8 · 18 · 21 · 8 · 2

Le praséodyme est un métal solide de la famille des terres rares. Son numéro atomique, 59, correspond au nombre de protons de ses atomes. Sa masse atomique standard est de 140,90766 u, une valeur liée à la présence d’un seul isotope stable naturel, le ¹⁴¹Pr, dont la masse atomique est établie par la Commission des poids atomiques et des abondances isotopiques. On le rencontre surtout dans des minerais où il est mêlé à d’autres éléments proches, ce qui rend sa séparation nécessaire avant ses usages industriels.

Pourquoi le praséodyme se trouve-t-il avec d’autres terres rares ?

Le praséodyme appartient aux lanthanides, une série d’éléments aux propriétés chimiques proches. Cette ressemblance explique qu’ils soient souvent associés dans les minerais et difficiles à isoler les uns des autres. Le praséodyme est notamment présent dans la monazite et la bastnäsite, des minerais de terres rares. L’Élémentarium de la Société chimique de France indique que le métal est utilisé dans les aimants, les luminophores, le verre et certaines batteries.

Après le traitement du minerai, les éléments sont séparés à partir de mélanges. La Société chimique de France décrit notamment la séparation du didyme, mélange de néodyme et de praséodyme, après l’extraction d’autres terres rares. Le praséodyme n’est donc généralement pas obtenu directement sous forme pure à partir d’un minerai distinct qui lui serait propre.

Quelles propriétés chimiques expliquent ses usages ?

Dans sa configuration électronique, les électrons occupent notamment la sous-couche 4f, comme chez les autres lanthanides. Dans les composés courants, son état d’oxydation est +3 : cela signifie que l’atome a perdu trois électrons et forme l’ion Pr³⁺. Les propriétés de ses ions influencent la manière dont certains matériaux absorbent et transmettent la lumière, d’où son intérêt pour la coloration du verre.

Son nom associe des racines grecques signifiant « vert » et « jumeau », en référence à la couleur de certains de ses sels et à son histoire commune avec le néodyme. En 1885, Carl Auer von Welsbach sépare ces deux éléments d’un échantillon alors considéré comme une substance unique, le didyme, selon la CIAAW. La fiche du gabarit attribue la découverte à Carl Gustaf Mosander, mais les sources historiques consultées attribuent plutôt cette séparation à von Welsbach ; il ne faut donc pas confondre les travaux antérieurs sur le didyme avec l’identification distincte du praséodyme.

Où trouve-t-on le praséodyme dans les objets ?

Ses composés donnent au verre et à l’émail une teinte jaune, parfois décrite comme particulièrement vive en fonction de la composition du matériau. Mélangé au néodyme dans le didyme, il entre dans certains verres de protection pour le soudage et le travail du verre. Ces verres filtrent des lumières intenses tout en laissant passer une partie du spectre visible.

Le métal a aussi des applications en alliage. Le Jefferson Lab décrit son emploi avec le magnésium pour produire des métaux résistants utilisés dans des moteurs d’avion. Il indique également que le praséodyme représente environ 5 % du mischmétal, un alliage de terres rares utilisé dans les pierres à briquet. Enfin, des composés de praséodyme sont employés dans certains dispositifs optiques et d’éclairage, notamment comme dopants de fibres optiques ou dans des lampes à arc au carbone. Ces usages industriels reposent sur des matériaux conçus pour des fonctions précises, et non sur le métal pur employé seul.

Isotopes naturels du praséodyme

IsotopeMasse (u)Abondance naturelleStabilité
¹⁴¹Pr140,9076576(23)100 %stable

60 isotopes du praséodyme sont connus, dont 1 stable. Données : NIST et AMDC (AIEA), via PubChem.

Questions fréquentes

Quelle est la masse molaire du praséodyme ?

La masse molaire du praséodyme est de 140,90766 g/mol, d’après la masse atomique standard de 140,90766 u retenue par l’IUPAC (CIAAW). Une mole d’atomes de praséodyme pèse donc environ 140,90766 grammes.

Quel est le numéro atomique du praséodyme ?

Le numéro atomique du praséodyme est 59 : son noyau compte 59 protons, et l’atome neutre autant d’électrons. Son symbole chimique est Pr.

Quelle est la configuration électronique du praséodyme ?

La configuration électronique du praséodyme est [Xe] 6s² 4f³, soit 2, 8, 18, 21, 8, 2 électrons répartis de la première à la dernière couche. Le praséodyme appartient au bloc f du tableau périodique.

Le praséodyme est-il un élément radioactif ?

Le praséodyme naturel est constitué de l’isotope ¹⁴¹Pr, qui est stable. Des isotopes radioactifs ont également été produits, mais ils ne constituent pas l’isotope naturel indiqué dans la fiche d’identité. Le fait que la plupart des échantillons naturels soient monoisotopiques explique pourquoi sa masse atomique standard est étroitement liée à celle de ¹⁴¹Pr.

Le praséodyme est-il vraiment rare ?

Il fait partie des terres rares, un nom collectif qui désigne un groupe d’éléments aux propriétés chimiques proches, et non nécessairement des éléments introuvables dans la croûte terrestre. L’enjeu pratique tient notamment à leur présence mélangée dans les minerais et à la difficulté de les séparer. Le praséodyme est extrait avec d’autres lanthanides, puis isolé lors du traitement.

Le praséodyme a-t-il un rôle biologique connu ?

Les sources consultées décrivent surtout des usages industriels et des propriétés chimiques du praséodyme. Elles n’établissent pas de rôle biologique nécessaire chez l’être humain. Il vaut mieux distinguer l’existence d’un élément dans l’environnement ou dans des matériaux de la preuve d’une fonction physiologique, qui n’est pas documentée ici.

Sources des données

Valeurs relevées le 3 octobre 2026. Températures et masses volumiques à pression atmosphérique ; une valeur « non mesuré » n’est pas connue expérimentalement.